电能的输送教学设计

电能的输送教学设计集团标准化小组：[VVOPPT-JOPP28-JPPTL98-LOPPNN]

《电能的输送》探究性教学设计

重庆市实验中学物理组白荣华

教材分析

本节内容是人教版普通高中课程标准实验教科书《物理选修3-2》第五章《交变电流》的第5节，是学生综合运用前面所学知识解决实际问题的一个典型例子。课程设计力求将理论分析与实验验证相结合，使学生理解高压输电原理，培养和提高学生运用物理知识综合分析、解决实际问题的能力，动手能力和合作探究的能力。教材写得比较详细、通俗，可让学生阅读课本，然后提出一些问题引导学生思考、讨论。在内容的处理上，应注意以下几个方面：1．对于电路上的功率损失，可引导学生自己从已有的直流电路知识出发，进行分析，得出结论。

2．学生常常容易将导线上的电压损失U损＝U输－U用与输电电压混淆起来，甚至进而得出错误结论。要通过具体的例子，可引导学生进行讨论，澄清认识。这样可达到事半功倍的效果。要注意，切不可单纯由教师讲解，而代替了学生的思考。

3．讲解电路上的电压损失，是本节教材新增加的。目的是希望学生对输电问题有更全面、更深入和更接近实际的认识，知道影响输电损失的因素不止一个，分析问题应综合考虑，抓住主要方面。但真正的实际问题比较复杂，教学中并不要求深入讨论输电中的这些实际问题，也不要求对输电过程中感抗和容抗的影响进行深入分析。

4．课本中讲了从减少损失考虑，要求提高输电电压；又讲了并不是输电电压越高越好。希望帮助学生科学地、全面地认识问题，逐步树立正确地分析问题、认识问题的观点和方法。节后设的阅读材料《直流输电》既可以开阔学生眼界，也可以增加知识。

教学目标

1、知识与技能

（1）知道“便于远距离输送”是电能的优点，知道输电过程，了解远距离输电的原理。

（2）知道什么是输电线上的功率损失和如何减少功率损失。

（3）理解远距离输电要用高压。理解高压输电过程中电压、电流及功率的关系，能够正确分析相关问题及电网输电过程。

2、过程与方法

（1）让学生体验理论分析与实验探究远距离高压输电的过程与方法。

（2）培养学生阅读、分析、综合和应用能力。

（3）通过远距离输电原理分析，具体计算及实验验证的过程，使学生学会分析解决实际问题的两种基本方法：理论分析、计算和实验。

3、情感、态度与价值观

（1）通过分析降低输电损耗的途径，引导学生全面地、辩证地看问题；培养学生遇到问题要认真、全面分析的科学态度。

（2）通过分析讨论及模拟实验激发学生求知欲望，提高学生学习物理的兴趣。

（3）介绍我国远距离输电概况，激发学生投身祖国建设的热情。

（4）教育学生节约用电，养成勤俭节约的好习惯。

教学重点：找出影响远距离输电损失的因素，使学生理解高压输电可减少P与U损失。

教学难点：理解高压输电原理，区别导线上的输电电压U

输和损失电压U

损

。

教学方法：合作交流法。

教学用具：多媒体课件、视频材料、学生电源、电阻定律演示仪、小灯座（带小灯泡）、导线、可拆变压器(2台)、、投影仪。

课时安排：1课时

教学过程：

一、情景引入

师：播放三峡水电站的新闻。同学们想去探索三峡电站发出的清洁能源是怎样点亮半个中国的吗在实际工程中，电能的输送又有哪些优点和基本要求呢请阅读教材45页1—3自然段，勾画出对输电要求的关键词。

生：阅读并展开激烈的讨论。

二、新课教学

1．电能输送的优点的基本要求

师：电能输送的优点是什么

生：电能通过输电线就可以输送到远方．相对于煤炭、石油等能源的输送需要大量的交通运载工具来说，“方便和节约”是它突出的优点。

师：远距离输送电能的基本要求是什么

生：输送电能的基本要求是：可靠、保质、经济。可靠，是指保证供电线路可靠地工作，少有故障和停电。保质，就是保证电能的质量，即电压和频率稳定。经济是指输电线路建造和运行的费用低，电能损耗小，电价低。

2．远距离输电面临的问题

师：要想探索电能的输送，我们就从电路图的设计开始，请你要所发的练习单上设计电站把电能直接输送给用户的电路图。（提示：用电站代替电源，用户代替用电器）

生：设计电路图，可相互讨论后再设计。

师：这位同学请按照你的设计上去安装输电电路，其它同学交流彼此的设计。老师再用展示平台

展示其它同学的设计图。

（1）实验探究输电损耗

实验器材（如图）：学生电源、电阻定律演示仪（使用其中的镍铬丝）、小灯座（带灯泡）师：（实验指导）用学生电源输出4V至6V的交流电表示电站，用电阻定律演示仪中的两根镍铬丝做输电线，通过导线将小灯泡接入电路。一名同学拿稳小灯泡，另一名同学从电流输入端沿导线选择不同的几个位置，直至导线另一端，代替距离电站远近不同的用户。请大家观察灯泡亮度的变化。

师：你们观察到什么现象呢

生：随着输电线长度的增长，用户家的小灯泡逐渐变暗。

师：为什么距离电站远近不同的用户待遇不一样呢如果你是工程师，通过刚才的模拟实验，你认为为什么会出现这种现象呢远距离大功率输电面临的问题是什么呢

生：输电线上有电阻，在输电线上有功率损失和电压损失。当有电流流过输电线时，有一部分电能转化为电热而损失掉了，这是输电线上功率损失和电压损失的主要原因。线路越长，电能损失越大，小灯泡获得的电能也就越少。

师：回答得非常好。我们将电站输出来的电压、功率用U输、P输表示，输电线电流为I，输电线总电阻为R线，用户得到的电压、功率用U用、P用来表示，输电线损失的电压、功率用U损、P损来表示，那输电线上损失的电压、电功率如何计算呢

生：、

师：同学们归纳得非常好，如果某天晚自习时突然停电，学校立即发电，你将怎样计算学校发电机房到教室的输电线的功率损失呢请看题：

例1. 在某天晚自习时，突然停电。我校发电机的输出电压为U输,发电机至教室的输电线电阻为R线,通过导线的电流为I,教室的输入电压为U用,下列4个计算输电线功率损耗的式子中，正确的有哪些( )

A、 B、 C、 D、

3、降低输电损耗的途径

师：既然同学们发现远距离输电面临电能损失问题，我们可以采取什么途径降低输电损耗呢

。

生：减小I，减小R

线

师：这正是减小输电损耗的两个途径。那么，如何减小输电线的电阻呢

师：首先，我们来分析减小输电线电阻。根据电阻定律，我们可以从几方面考虑呢这些方面是否都可行呢